自闭症的原因在医学如此发达的今天,仍然是个未解之谜,而在动物界,盲眼穴居鱼也表现出类似于自闭症的症状。这个有趣的发现,或许可以为病因研究带来一些启示。
在发表于BMC Evolutionary Biology的一篇论文中,研究人员将盲眼穴居鱼作为动物模型,研究了自闭症的遗传机制。墨西哥丽脂鲤有两种不同的形式:
一种是河中的表层鱼,它们是典型的河鱼,会形成鱼群,晚上睡觉,均衡关注食物、捕食者和配偶,休息时在水中平静地游来游去。
一种是比较少见的穴居鱼,它们没有眼睛,在北美与世隔绝的洞穴中。它们会不停地游动,很少与伴侣互动或睡觉,经常出现重复行为,比如在水柱中间打转。它们血液中一种焦虑激素—皮质醇的含量更高。
穴居鱼的症状与自闭症患者有很多相似之处,他们都难以与他人进行社交互动、多动、失眠、容易焦虑、注意力不平衡。
人类和鱼类之间的这些共同行为具有不同的复杂性等级,但它们似乎是由进化上保守的神经通路驱动。例如,基于情绪的行为、注意力、社交和睡眠调节都依赖于大脑中保守的神经网络,如皮质区、丘脑、下丘脑和松果体。
学者们研究了人类自闭症风险基因在穴居鱼中的同源基因,通过这些基因,他们发现穴居鱼和人类之间有一些惊人的相似之处。在穴居鱼和自闭症患者中,大多数的自闭症风险基因的同源基因都具有相同的基因表达趋势(上调或下调)。
研究人员对穴居鱼基因组的进一步研究发现,自闭症风险基因的进化速度是其他基因的两倍。有趣的是,自闭症风险基因在人类中也是被积极选择的。现在,研究人员正在测试人类自闭症治疗药物对鱼类社会行为的作用。他们认为,鱼类和人类产生自闭症症状的基本神经网络是相同的。
穴居鱼的这些症状有助于它们在黑暗中找到食物,但自闭症风险基因是如何随着人类进化的呢?
遗传学家Polimanti认为,自闭症与儿童智力、受教育年限呈正相关。另一位学者Weiner则认为,仅有一部分自闭症风险基因突变的人,可能获得较高的学术成就;然而,一个人要是许多自闭症风险基因都出现突变,就很有可能患上自闭症。
除了穴居鱼之外,鹿鼠在新环境中也会出现重复行为。此外,还有一些饲养的突变小鼠已经失去了有功能的自闭症风险基因,其中许多都表现出社交障碍、对群体缺乏兴趣、发声模式改变、刻板重复行为。而这些正是自闭症的典型症状,这些行为的表达具有相同的分子和神经机制。
然而,这些小鼠并没有出现“星星的孩子”中常见的身体缺陷,如免疫缺陷或消化系统损伤。而穴居鱼除了自闭症的症状之外,在这两方面都表现出相似的变化。因此,穴居鱼或许可以填补人们对自闭症病因认识中的空白,并为自闭症治疗提供新思路。
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